JP3690348B2 - Automotive alternator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用交流発電機に係り、特に液冷方式の自動車用交流発電機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の自動車用交流発電機は、その自己発熱による熱量を、空気中に放熱する「空冷」方式が主であったが、近年、エンジンルーム内の各部品の表面温度が高温となり、その結果空気温度が高くなるに従い、空冷では熱量を放散しきれないケースも出てきた。
【0003】
しかし、自動車用交流発電機の制御部は、自己発熱量は小さいものの、絶対的耐熱性も発電コイルに比較すると低いことから、十分な冷却性の確保が重要な課題である。
【0004】
特に、低騒音化や出力・効率向上のニーズを背景として、近年の自動車は、エンジンルーム内の高密度化、エンジンの高効率化、低エミッション化の影響により、エンジンルーム内気温の高温化、及びエンジンルーム内の各部品の高温化による輻射熱が増大する傾向にある。その結果として、交流発電機がエンジンルーム内において長時間、高温雰囲気に晒され、自動車用交流発電機としての、性能低下や、寿命の低下に繋がっている。
【0005】
また、低熱伝導性の部材による遮熱板等を、エンジンルーム内の高温部品と自動車用交流発電機の間に配置し、熱的に遮断するという方法もある。しかし、この方法では、運転時間が長くなるに従いエンジンルーム内全体の空気温度が上昇するのを避けられず、自動車用交流発電機の高温化対策としては効果が小さい。
【0006】
このような自動車用交流発電機の高温化対策として、例えば、特開平7−194060号公報や特開2000−245111号公報に記載された例のように、液冷方式の車両用交流発電機が開発されるようになった。
【0007】
特開平7−194060号公報、EP1041699A2、EP1096647A2に記載の交流発電機では、電圧調整器や整流部からの発熱が、ヒートシンク、後ハウジング等を介して放散され、冷却される構成になっている。また、特開2000−245111号公報記載の交流発電機では、電圧調整器や整流部からの発熱が、放熱板、反プーリ側のリアブラケット、良熱伝導体、水冷ハウジング等を介して放散され、冷却される構成になっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平7−194060号公報や特開2000−245111号公報に記載の方式では、制御部を水冷式にするために、制御部のヒートシンクを後ハウジングやリアブラケットに密着させなければならず、制御部、ブラシ、整流器などの配置に制約が生じ、その制約によって構造的な不具合や、組立て上の問題が生じる場合がある。
【0009】
本発明の目的は、高温のエンジンルーム内に配置される自動車用交流発電機において、制御部の配置位置の自由度が高く、かつ、充分な冷却能力を有する液冷方式の自動車用交流発電機を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、発電コイルを有する固定子と、前記固定子内で回転し該固定子に対して交番磁界を供給する回転子と、発電量の制御を行う制御部と、発電電流の整流を行う整流部と、前記固定子及び前記回転子を保持する複数のブラケットと、少なくとも1つの前記ブラケット内に冷却液を流動させて前記発電コイルが自己発熱する熱を該交流発電機の外部に伝達するための冷却液流路とを備えた自動車用交流発電機において、良熱伝導性の材料で形成され、前記制御部と該制御部のヒートシンクを一体的に前記ブラケットから離れた位置において該ブラケットに固定する締結部材を有し、該締結部材により前記制御部の熱を前記ブラケットに伝達するようにしたことを特徴とする。
【0011】
本発明の他の特徴は、発電コイルを有する固定子と、前記固定子内で回転し該固定子に対して交番磁界を供給する回転子と、発電量の制御を行う制御部と、発電電流の整流を行う整流部と、前記固定子及び前記回転子を保持する複数のブラケットと、前記制御部及び前記整流部を覆うカバーと、少なくとも1つの前記ブラケット内に冷却液を流動させて前記発電コイルが自己発熱する熱を該交流発電機の外部に伝達する冷却液流路とを備えた自動車用交流発電機において、前記複数のブラケット及び前記カバーは、良熱伝導性の金属で形成されており、前記整流部は、前記ブラケットの1つに保持されており、前記カバーは、外周部を前記1つのブラケットと金属接触しており、良熱伝導性の材料で形成され、前記制御部と該制御部のヒートシンクを一体的に、前記1つのブラケットと前記カバーの間において前記1つのブラケットに固定する締結部材を有し、該締結部材により前記制御部の熱を前記1つのブラケットに伝達するようにしたことにある。
【0012】
本発明によれば、良熱伝導性の材料で形成された締結部材により、前記制御部と該制御部のヒートシンク、あるいは整流部を、前記ブラケット及び前記カバーから離れた位置に固定する。これにより、制御部や整流部が自己発熱する熱量の大部分を前記ブラケット内に流動する冷却液に伝える。そのため、カバー、ブラケットにほぼ全周を覆われた制御部、及び整流部の温度は、主に冷却液の温度に支配される。これによって、長時間、高温雰囲気に晒される場合でも外部の気温及び外部の近傍にある高温部品からの輻射熱に支配されることが無くなる。
【0013】
また、制御部をハウジングに密着させる必要が無くなるため、配置する自由度が向上する。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図1〜図5に示す。図1は、本発明の一実施例になる液冷式自動車用交流発電機の全体構成を示す縦断面図である。また、図2は、図1の交流発電機の縦断面図である。また、図3は、図1の交流発電機のリアカバーを外した側面図であり、図4は、同じくリアカバーを外した状態での制御部付近の外観斜視図である。図5は制御部の回路構成図である。
【0015】
自動車用交流発電機100は、センターブラケット102とプーリ側に配置されるフロントブラケット103と反プーリ側のリアブラケット104及びリアカバー110を有している。フロントブラケット103は、アルミダイカスト製であり軸受け132を介して回転子のシャフト101を保持する構造となっている。センターブラケット102も同じくアルミダイカスト製であり、シャフト101をリア軸受け134を介して保持している。センターブラケット102の内周部には、固定子105が保持されている。また、センターブラケット壁内部及びリアブラケット壁内部には、冷却液が流動する冷却水路150が設けられている。シャフト101の一方の端部にはプーリ130が取り付けられ、他端部にはスリップリング128が取り付けられている。プーリ130はベルトを介してエンジンの出力軸に配置されたプーリと接続される。また、シャフト101の中央部には回転子107が取り付けられており、この回転子の外周部には爪形の形状を持つ一対の爪形磁極108が配置されている。また、センターブラケット102には固定子コア105が内蔵され、この固定子コア105の内周面は回転子の爪形磁極108表面と僅かな間隔を隔てて配置されている。固定子コア105にはティースとスロットが配置され、この固定子コア105の凹部に相当するスロットには固定子巻線106が3相に巻かれている。回転子107の中心部には界磁巻線(発電コイル)109が巻かれ、この界磁巻線109にブラシ121からスリップリング128を経て直流電流を流すことによって爪形磁極108を磁化させる。エンジンの駆動によって回転子107が回転されると、固定子巻線106に3相の誘起電圧が発生する。
【0016】
リアブラケット104には、発電電圧を調整する制御部120、ブラシ保持部122及び発電電流の整流を行う整流部124が固定されおり、これらはリアカバー110にて覆われている。制御部120は薄板状の基板に形成された集積回路等からなり、基板の裏面に放熱用の平板状のヒートシンク127が面接触するように配置されている。
【0017】
図3、図4に示すように、制御部120及びヒートシンク127は、ブラシ121、及び車両側と接続用のコネクタ部126と一体に成形された保持器122によって保持されている。制御部120及びヒートシンク127は、締結部材136によってリアブラケット(またはセンターブラケット)に固定されている。すなわち、リアブラケット104にねじ穴を有する支持柱138が設けられており、これにヒートシンク127の取り付けボス部を対応させ、締結部材としての長軸ボルト136により、ヒートシンク127をリアブラケット104に固定する。換言すると、制御部120のヒートシンク127は、支持柱138及び取り付けボス部の長さだけ、リアブラケット104から離れた位置にあり、また、リアカバー110から見ても離れた位置にある。そして、制御部120のヒートシンク127は、締結部材136によってリアブラケット104に熱を伝達するようにして固定されている。
【0018】
締結部材136は、鉄または黄銅を採用することが望ましく、熱伝導率λは30W/mK以上であることが望ましい。また、リアブラケット104、リアカバー110は、共に熱の良伝導体であるアルミダイカスト製である。
【0019】
なお、アルミダイカストは製法の一例であり、リアブラケット104、リアカバー110は、例えばアルミの板材から、プレス成形にて作ることも可能である。
【0020】
なお、締結部材の構成は、実施例に示した長軸ボルトと支持柱の組み合わせに限定されるものではなく、制御部120及びヒートシンク127を、リアブラケット104とリアカバー110の双方から離れた位置に保持するとともに、制御部120の熱をリアブラケットに効率よく伝達できるものであればよい。
【0021】
また、制御部120と発電電流を整流する整流部124、及び回転子に電流を供給するためのブラシ121が略同一平面に配置されている。
【0022】
反プーリ側の軸受け134は、センターブラケット102により保持され、制御部120、整流部124及びブラシ121を配置するリアカバー110よりも内側にある。
【0023】
本実施例においては、制御部120の発熱がヒートシンク127を伝わり、締結部材136を介して冷却水路150を循環する冷却液へと放熱される。締結部材136を介して放熱されるため、ヒートシンク127とリアブラケット104の間に樹脂製の保持器122を挟んだとしても、制御部120からリアブラケット104への熱の伝達は良好である。
【0024】
この液冷式交流発電機において、交流発電機内を冷却液が循環する冷却水路150は、センターブラケットの軸方向に伸びる環状凹部151(図2参照)の端面の一方又は両方が開口しており、それらの開口部が、フロントブラケット103やリアブラケット104にて其々塞がれ、密閉された流路として構成されている。本実施例では、冷却水路が後方のみ開口している例を示している。この冷却水路150は、センターブラケット102の外周に設けられた冷却液給排水孔152に連通している。
【0025】
発電電圧を調整する制御部120のヒートシンクの熱は、締結部材136を介して冷却水路150の一部を構成するリアブラケット104に固定されており、制御部120の熱が締結部材136を介してリアブラケット104に伝達され、冷却水で冷却され放熱される。冷却水路150は、センターブラケット102の外周に設けられた冷却液給排水孔152を介して、エンジンの冷却水循環経路に連通している。この冷却水循環経路には、ラジエータ、サーモスタット及びポンプが接続されている。交流発電機で発生した熱は、冷却水循環経路を流れる液体を冷媒とし、ラジエータにおいて熱交換されて放熱される。
【0026】
図3、図4に示すように、制御部120はブラシ121、及び車両側と接統用のコネクタ部126と一体に成形された制御部保持器123によって保持されている。また、制御部120と発電電流を整流する整流部124、及び回転子に電流を供給するためのブラシ121が、軸方向に見て略同一位置、換言すると略同一平面に配置されている。125は整流回路を構成するダイオードである。制御部120のヒートシンク127は、リアブラケット104に保持器を挟む様にして、固定保持される。
【0027】
図5において、制御部120は、バッテリーを充電するためにダイオード125で整流した直流電圧が約14.3V程度の一定電圧に保たれるよう、界磁巻線電流を制御する。ダイオード125のプラスフィンは、バッテリー160のプラス電極に接続され、マイナスフィンは交流発電機100と同一電位となっていて、バッテリー160のマイナス端子側に電気的に接続される。これらのダイオードは固定子巻線106で発生した交流の誘起電圧を全波整流し直流電圧に変換する。
【0028】
本実施例において、交流発電機の固定子105内部で、回転子107が磁界を伴って回転することで、固定子105に発電電流が流れ、その発電電流は整流部124にて直流に整流される。また、回転子107に磁界を与える界磁電流は制御部120により制御される。
【0029】
また、固定子105は、その外周をセンターブラケット102に接している。センターブラケット102は、例えばアルミダイカストの様な熱伝導率が80W/m.K以上の良熱伝導体で構成されており、その壁内に設けられた冷却水路150に冷却液を流動させている。従って、固定子巻線106の自己発熱による熱量は、その大部分を冷却液に放散することが出来る。
【0030】
さらに、制御部120は、自己発熱量が比較的小さい為、放散すべき熱量も小さいが、絶対的耐熱性が比較的低い為に、環境温度による影響が大きい。本発明では、この制御部120と整流部124の周囲を、例えばアルミダイカストの様な熱伝導率が80W/m.K以上の良熱伝導体で構成されているカバー110により覆っている。また、このカバー110は、その外周部を、同じくアルミダイカストの様な熱伝導率が80W/m.K以上の良熱伝導体で構成されているリアブラケット104を介してセンターブラケット102に固定されている。制御部120はヒートシンク127に熱的に接触し、このヒートシンク127は、リアブラケット104に固定されている。そして、ヒートシンクは、熱伝導率が80W/m.K以上の良熱伝導体で構成されている。従って、制御部120や整流部124は、それらの自己発熱をセンターブラケット102に伝達し、冷却液を介して放散することが出来る。
【0032】
さらに、制御部120、ブラシ保持部122及び整流部124を覆うリアカバー110は、熱伝導率が80W/(m.K)以上の良熱伝導性の金属で形成されその外周部の大部分が前記ブラケットと金属接触する構造である。
【0033】
そして、制御部120が自己発熱する熱量の大部分を、締結部材136を介してリアブラケット104ブラケット(102、103、104)内に流動する冷却液に伝える。このように、整流部120が自己発熱する熱量の大部分を、ブラケット(102、103、104)内に流動する冷却液に伝える構造をとることにより、リアカバー110及びブラケット(102、103、104)にほぼ全周を覆われた制御部120、及び整流部124の温度は、主に冷却液の温度に支配される。
【0034】
これにより、交流発電機が長時間、高温雰囲気に晒される場合でも、外部の気温及び外部の近傍にある高温部品からの輻射熱に支配されることが無くなる。
【0035】
先に述べたように、制御部のヒートシンクを水路側のハウジングに密着させる方式では、制御部、ブラシ、整流器などの配置に制約が生じ、その制約によって構造的な不具合や、組立て上の問題が生じる場合がある。本発明によれば、締結部材136を介して制御部の熱をハウジングに伝える構造を採用することによって、制御部120をハウジングに密着させる必要が無くなるため、制御部、ブラシ、整流器などの配置の自由度が向上する。
【0036】
図6に、冷却性能に関する実験結果示す。図6は、制御部の冷却方式を空冷の状態と締結部材を介した水冷方式の場合のレギュレータケースの温度の差を示している。空冷方式では制御部の保持器は空冷オルタネータと共用可能なものを用いた。グラフ中の温度差は、締結部材136を介した冷却の効果代を示す。本発明の締結部材を介した水冷式によればレギュレータケースの温度は70℃以下に保たれる。一方、空冷方式ではレギュレータケースの温度が90℃〜120℃の高い温度になってしまう。このように、図6の例からも明らかなとおり、本発明の締結部材を介した水冷式にすることにより、制御部の確実な冷却と、取り付けの自由度の両立を図ることができる。
【0037】
なお、自動車用交流発電機100を、フロントブラケット103とリアブラケット104及びリアカバー110で構成し,センターブラケットを省略しても良い。制御部120は、リアブラケット104に保持される。この場合は,フロントブラケット103とリアブラケット104の各壁内部に、冷却液が流動する冷却水路が設けられる。センターブラケットを省略することにより、部品点数を削減できる。
【0038】
次に、図7は、本発明の他の実施例になる液冷式自動車用交流発電機の全体構成を示す縦断面図である。この実施例では、制御部120は、ブラシ121、及び車両側と接続用のコネクタ部126と一体に成形された保持器122によって保持されている。制御部120のヒートシンク127は、締結部材136によってリアブラケット104に固定されている。制御部120と整流部124、及びブラシ121は、略同一平面に配置されている。
【0039】
本実施例のように,ヒートシンク127が保持器を挟まず、締結部材136によって直接リアブラケット104と固定されていても、先の実施例と同様の効果を得ることが出来る。
【0040】
次に、図8は、本発明の他の実施例になる液冷式自動車用交流発電機の全体構成を示す縦断面図である。図9は、同じくリアカバーを外した状態での制御部付近の外観斜視図である。この実施例では、制御部120が、保持器122とリアブラケット104の間に配置されている。制御部120のヒートシンク127は、締結部材136によってリアブラケット104に固定されている。この実施例でも、先に述べた実施例と同様の効果を得ることが出来る。
【0041】
次に、図10は、本発明の他の実施例になる液冷式自動車用交流発電機の全体構成を示す縦断面図である。図11は、同じくリアカバーを外した状態での制御部付近の外観斜視図である。この実施例では、自動車用交流発電機100が、フロントブラケット103とリアブラケット104及びリアカバー110を有している。制御部120はブラシ121、及び車両側と接統用のコネクタ部126と一体に成形された制御部保持器123によって保持されている。また、制御部120は、整流部124及びブラシ121に対して、交流発電機の軸方向に並んで、外側に配置されている。ヒートシンク127及び締結部材136は、熱伝導率が80W/m.K以上の良熱伝導体で構成されている。従って、制御部120や整流部124の自己発熱が効果的にセンターブラケット102に伝達され、冷却液を介して放散される。
【0042】
また、ブラシ121と制御部120が発電機の軸方向に対し直列に配置されている形状にすることによって、制御器120の保持器122の円周方向の面積を小さくし、リアカバー110内における他の部品の配置の自由度を向上させることが出来る。
【0043】
次に、図12は、本発明の他の実施例になる液冷式自動車用交流発電機の全体構成を示す縦断面図である。この実施例は、前の各実施例に対して、回転子のスリップリング128が、反プーリ側のベアリング135の内側に配置されている点で異なる。換言すると、制御部120や整流部124を、よりセンターブラケット102の近くに配置することが出来るので、それらの自己発熱を効果的にセンターブラケット102に伝達し冷却することが出来る。
【0044】
【発明の効果】
本発明によれば、良熱伝導性の材料で形成された締結部材により、制御部と該制御部のヒートシンク、あるいは整流部を、ブラケット及びカバーから離れた位置に固定する。これにより、制御部や整流部が自己発熱する熱量の大部分を前記ブラケット内に流動する冷却液に伝える。そのため、カバー、ブラケットにほぼ全周を覆われた制御部、及び整流部の温度は、主に冷却液の温度に支配される。これによって、長時間、高温雰囲気に晒される場合でも外部の気温及び外部の近傍にある高温部品からの輻射熱に支配されることが無くなる。そのため、安定した冷却性を得ることのできる自動車用交流発電機を提供できる。
【0045】
また、制御部をハウジングに密着させる必要が無くなるため、配置する自由度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例になる液冷式自動車用交流発電機の全体構成を示す縦断面図である。
【図2】 図1の交流発電機の縦断面図である。
【図3】 図1の交流発電機のリアカバーを外した側面図である。
【図4】 図1のリアカバーを外した状態での制御部付近の外観斜視図である。
【図5】 図1の制御部の回路構成図である。
【図6】 冷却性能に関する実験結果示す図である。
【図7】 本発明の他の実施例になる液冷式自動車用交流発電機の全体構成を示す縦断面図である。
【図8】 本発明の他の実施例になる液冷式自動車用交流発電機の全体構成を示す縦断面図である。
【図9】 図8のリアカバーを外した状態での制御部付近の外観斜視図である。
【図10】 本発明の他の実施例になる液冷式自動車用交流発電機の全体構成を示す縦断面図である。
【図11】 図10のリアカバーを外した状態での制御部付近の外観斜視図である。
【図12】 本発明の他の実施例になる液冷式自動車用交流発電機の全体構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
100:自動車用交流発電機、102:センターブラケット、103:フロントブラケット、104:リアブラケット、110:リアカバー、120:制御部、127:ヒートシンク、136:締結部材、138:支持柱。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automotive alternator, and more particularly to a liquid-cooled automotive alternator.
[0002]
[Prior art]
Conventional AC generators for automobiles mainly use the “air-cooling” method, in which the amount of heat generated by the self-heating is dissipated into the air. As the temperature increases, there are cases where air cooling cannot completely dissipate heat.
[0003]
However, although the control unit of the automotive alternator has a small amount of self-heating, its absolute heat resistance is also lower than that of the power generation coil, so ensuring sufficient cooling is an important issue.
[0004]
In particular, against the background of the need for low noise and improved output and efficiency, automobiles in recent years have experienced high temperatures in the engine room due to the effects of higher engine density, higher engine efficiency, and lower emissions. In addition, radiant heat tends to increase due to high temperatures of the components in the engine room. As a result, the alternator is exposed to a high temperature atmosphere in the engine room for a long time, which leads to a decrease in performance and life as an automotive alternator.
[0005]
There is also a method in which a heat shield plate or the like made of a low thermal conductivity member is disposed between the high-temperature component in the engine room and the automotive alternator to thermally shut it off. However, this method inevitably increases the air temperature in the entire engine room as the operation time becomes longer, and is less effective as a countermeasure for increasing the temperature of an automotive alternator.
[0006]
As a countermeasure for increasing the temperature of such an automotive alternator, for example, a liquid-cooled vehicle alternator is used as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-194060 and 2000-245111. It has been developed.
[0007]
In the AC generators described in JP-A-7-194060, EP1041699A2, and EP10966647A2, heat generated from the voltage regulator and the rectifying unit is dissipated through a heat sink, a rear housing, and the like to be cooled. Further, in the AC generator described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-245111, heat generated from the voltage regulator and the rectifying unit is dissipated through a heat sink, a rear bracket on the side opposite to the pulley, a good heat conductor, a water-cooled housing, and the like. It is configured to be cooled.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the methods described in the above-mentioned JP-A-7-194060 and JP-A-2000-245111, in order to make the control unit water-cooled, the heat sink of the control unit must be in close contact with the rear housing and the rear bracket, There are restrictions on the arrangement of the control unit, the brush, the rectifier, and the like, which may cause structural problems and assembly problems.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an automotive alternator arranged in a high-temperature engine room, a liquid-cooled automotive alternator having a high degree of freedom in the position of the control unit and sufficient cooling capacity. Is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a stator having a power generation coil, a rotor that rotates in the stator and supplies an alternating magnetic field to the stator, a control unit that controls the amount of power generation, and rectification of a generated current A rectifying unit, a plurality of brackets for holding the stator and the rotor, and a coolant flowing in at least one of the brackets to transmit heat generated by the power generation coil to the outside of the AC generator. An automotive alternator provided with a coolant flow path for forming the control unit and a heat sink of the control unit integrally with the bracket at a position away from the bracket. It has a fastening member to be fixed, and heat of the control part is transmitted to the bracket by the fastening member.
[0011]
Other features of the present invention include a stator having a power generation coil, a rotor that rotates in the stator and supplies an alternating magnetic field to the stator, a control unit that controls the amount of power generation, and a generated current A rectifying unit that rectifies the stator, a plurality of brackets that hold the stator and the rotor, a cover that covers the control unit and the rectifying unit, and a coolant that flows into at least one of the brackets to generate the power In the automotive alternator provided with a coolant flow path for transmitting heat generated by the coil to the outside of the alternator, the plurality of brackets and the cover are made of a metal having good heat conductivity. The rectifying unit is held by one of the brackets, and the cover is in metal contact with the one bracket at the outer periphery, and is formed of a material having good heat conductivity, and the control unit Heat of the control unit A fastening member that integrally fixes the link to the one bracket between the one bracket and the cover, and transmits the heat of the control unit to the one bracket by the fastening member. It is in.
[0012]
According to the present invention, the control unit and the heat sink or the rectifying unit of the control unit are fixed to a position away from the bracket and the cover by a fastening member formed of a material having good heat conductivity. As a result, most of the heat generated by the control unit and the rectification unit is transmitted to the coolant flowing in the bracket. Therefore, the temperature of the control unit and the rectifying unit that are almost entirely covered by the cover and the bracket are mainly governed by the temperature of the coolant. As a result, even when exposed to a high temperature atmosphere for a long time, it is no longer subject to external temperature and radiant heat from high temperature components in the vicinity of the outside.
[0013]
Further, since it is not necessary to bring the control unit into close contact with the housing, the degree of freedom of arrangement is improved.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
One embodiment of the present invention is shown in FIGS. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of a liquid-cooled automotive alternator according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the AC generator of FIG. FIG. 3 is a side view of the AC generator of FIG. 1 with the rear cover removed, and FIG. 4 is an external perspective view of the vicinity of the control unit with the rear cover removed. FIG. 5 is a circuit configuration diagram of the control unit.
[0015]
The
[0016]
Fixed to the
[0017]
As shown in FIGS. 3 and 4, the
[0018]
The
[0019]
Aluminum die casting is an example of a manufacturing method, and the
[0020]
Note that the configuration of the fastening member is not limited to the combination of the long-axis bolt and the support column shown in the embodiment, and the
[0021]
Further, the
[0022]
The bearing 134 on the side opposite to the pulley is held by the
[0023]
In the present embodiment, the heat generated by the
[0024]
In this liquid-cooled AC generator, the cooling
[0025]
The heat of the heat sink of the
[0026]
As shown in FIGS. 3 and 4, the
[0027]
In FIG. 5, the
[0028]
In the present embodiment, when the
[0029]
Further, the outer periphery of the
[0030]
Further, the
[0032]
Further, the
[0033]
Then, most of the heat generated by the
[0034]
As a result, even when the AC generator is exposed to a high temperature atmosphere for a long time, it is not controlled by the external temperature and the radiant heat from the high temperature components in the vicinity of the outside.
[0035]
As described above, in the method in which the heat sink of the control unit is in close contact with the housing on the water channel side, the arrangement of the control unit, the brush, the rectifier, and the like are restricted, which causes structural problems and assembly problems. May occur. According to the present invention, by adopting a structure for transferring the heat of the control unit to the housing via the
[0036]
FIG. 6 shows the experimental results regarding the cooling performance. FIG. 6 shows the temperature difference of the regulator case when the cooling method of the control unit is the air cooling state and the water cooling method via the fastening member. In the air cooling system, the control unit retainer was used in common with the air cooling alternator. The temperature difference in the graph indicates the effect of cooling through the
[0037]
The
[0038]
Next, FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the entire configuration of a liquid-cooled automotive alternator according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the
[0039]
Even if the
[0040]
Next, FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of a liquid-cooled automotive alternator according to another embodiment of the present invention. FIG. 9 is an external perspective view of the vicinity of the control unit with the rear cover similarly removed. In this embodiment, the
[0041]
Next, FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing the entire configuration of a liquid-cooled automotive alternator according to another embodiment of the present invention. FIG. 11 is an external perspective view of the vicinity of the control unit with the rear cover similarly removed. In this embodiment, the
[0042]
Further, by arranging the
[0043]
Next, FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of a liquid-cooled automotive alternator according to another embodiment of the present invention. This embodiment differs from the previous embodiments in that the
[0044]
【The invention's effect】
According to the present invention, the control unit and the heat sink or the rectification unit of the control unit are fixed to a position away from the bracket and the cover by the fastening member formed of a material having good heat conductivity. As a result, most of the heat generated by the control unit and the rectification unit is transmitted to the coolant flowing in the bracket. Therefore, the temperature of the control unit and the rectifying unit that are almost entirely covered by the cover and the bracket are mainly governed by the temperature of the coolant. As a result, even when exposed to a high temperature atmosphere for a long time, it is no longer subject to external temperature and radiant heat from high temperature components in the vicinity of the outside. Therefore, it is possible to provide an automotive alternator that can obtain stable cooling performance.
[0045]
Further, since it is not necessary to bring the control unit into close contact with the housing, the degree of freedom of arrangement is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of a liquid-cooled automotive alternator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the AC generator of FIG.
FIG. 3 is a side view of the AC generator of FIG. 1 with a rear cover removed.
4 is an external perspective view of the vicinity of a control unit with the rear cover of FIG. 1 removed. FIG.
FIG. 5 is a circuit configuration diagram of a control unit in FIG. 1;
FIG. 6 is a diagram showing experimental results relating to cooling performance.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of a liquid-cooled automotive AC generator according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of a liquid-cooled automotive alternator according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an external perspective view of the vicinity of a control unit with the rear cover of FIG. 8 removed.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of a liquid-cooled automotive alternator according to another embodiment of the present invention.
11 is an external perspective view of the vicinity of a control unit with the rear cover of FIG. 10 removed. FIG.
FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of a liquid-cooled automotive alternator according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100: AC generator for motor vehicles, 102: Center bracket, 103: Front bracket, 104: Rear bracket, 110: Rear cover, 120: Control part, 127: Heat sink, 136: Fastening member, 138: Support pillar.
Claims (8)
前記複数のブラケット及び前記カバーは、良熱伝導性の金属で形成されており、
前記整流部は、前記ブラケットの1つに保持されており、
前記カバーは、外周部を前記1つのブラケットと金属接触しており、
前記制御部のヒートシンクに熱的に接続され、前記ブラケットから離れた位置において前記制御部と前記ヒートシンクを一体的に前記ブラケットに固定する良熱伝導性の材料で形成された締結部材を有し、
前記締結部材は前記制御部から前記ヒートシンクに熱伝達された前記制御部の熱を前記 ヒートシンクから前記1つのブラケットに熱伝達するように構成されていることを特徴とする自動車用交流発電機。A stator having a power generation coil, a rotor that rotates in the stator and supplies an alternating magnetic field to the stator, a control unit that controls the amount of power generation, a rectification unit that rectifies the generated current, A plurality of brackets for holding the stator and the rotor; a cover for covering the control unit and the rectifying unit; and a flow of cooling fluid in at least one of the brackets to generate heat generated by the power generation coil. In an automotive alternator with a coolant flow path that transmits to the outside of the alternator,
The plurality of brackets and the cover are formed of a metal having good heat conductivity,
The rectifying unit is held by one of the brackets,
The cover is in metal contact with the one bracket at the outer periphery,
A fastening member that is thermally connected to the heat sink of the control unit and is formed of a material with good heat conductivity that integrally fixes the control unit and the heat sink to the bracket at a position away from the bracket;
The automotive alternator according to claim 1, wherein the fastening member is configured to transfer heat of the control unit, which is transferred from the control unit to the heat sink, from the heat sink to the one bracket .
前記ブラケットが、センターブラケットとプーリ側に配置されるフロントブラケットと反プーリ側のリアブラケットからなり、
少なくとも前記センターブラケットと前記リアブラケットに、前記冷却液流路が形成され、
前記反プーリ側の軸受けが、前記センターブラケットにより保持されており、
前記締結部材が、前記制御部と前記ヒートシンクを一体的に、前記1つのブラケットと前記カバーの間において前記1つのブラケットに固定するものである、ことを特徴とする自動車用交流発電機。In any one of Claims 1-4,
The bracket comprises a center bracket, a front bracket disposed on the pulley side, and a rear bracket on the opposite side of the pulley,
At least the coolant channel is formed in the center bracket and the rear bracket,
The bearing on the anti-pulley side is held by the center bracket,
The automotive alternator characterized in that the fastening member integrally fixes the control unit and the heat sink to the one bracket between the one bracket and the cover.
前記ブラケットが、センターブラケットとプーリ側に配置されるフロントブラケットと反プーリ側のリアブラケットからなり、
少なくとも前記センターブラケット前記リアブラケットに、前記冷却液流路が形成され、
反プーリ側の軸受けが、前記センターブラケットにより保持されている、ことを特徴とする自動車用交流発電機。 In any one of Claims 1-4,
The bracket comprises a center bracket, a front bracket disposed on the pulley side, and a rear bracket on the opposite side of the pulley,
The coolant flow path is formed at least in the center bracket and the rear bracket,
An AC generator for an automobile, wherein a bearing on the side opposite to the pulley is held by the center bracket.
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